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《512kbit反熔絲otp存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、-.KI朵各種故A寒BBUNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA碩±學(xué)位論文IMASTERTHESIS論文題目512Kbh反膝絲OTP存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)硏究學(xué)科專業(yè)微電子學(xué)與圃體電子學(xué)學(xué)號(hào)201321030313作者姓名巧利峰師李咸教授指導(dǎo)教■B^m■獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)T進(jìn)行的研究;[作。及取得的研究成果據(jù)我所知,除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方夕h
2、論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰與過的研究成果,也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我-同X作的間志對(duì)本研究所做的任何賈獻(xiàn)均已在論義中作了明備的-謝意說明并表小。心^i作巧簽名=君知口期:年月H論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全丫解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,,有權(quán)保留并向國家巧關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論義的復(fù)印件和磁盤允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可將學(xué)位論文的全1^部或部分內(nèi)容編入巧關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可^^采用影印、縮印或打描等復(fù)制予段保存、匯編學(xué)位論文。
3、(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)C—:Z作者簽名;導(dǎo)簽名^訓(xùn)師Z崎^""jH:巧口期年分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文512Kbit反熔絲OTP存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究(題名和副題名)馬利峰(作者姓名)指導(dǎo)教師李威教授電子科技大學(xué)成都(姓名、職稱、單位名稱)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)微電子學(xué)與固體電子學(xué)提交論文日期2016.03.18論文答辯日期2016.05.12學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年06月答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注1:注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。ResearchonDesignAndImplemen
4、tationTechnologyof512KbitAnti-fuseOTPMemoryAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuthor:LifengMaSupervisor:ProfessorWeiLiSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要隨著人類進(jìn)入航天時(shí)代,在空間高輻射
5、環(huán)境中能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器變得尤為重要。反熔絲OTP存儲(chǔ)器以其穩(wěn)定、可靠、抗干擾以及優(yōu)異的抗輻照性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天和軍事等要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。然而迄今為止,我國在反熔絲OTP存儲(chǔ)器的研究領(lǐng)域,仍然沒有實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。本篇論文的基本目標(biāo)就是研究如何設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的512Kbit反熔絲OTP存儲(chǔ)器。主要工作是設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)單元,ESD防護(hù),冗余測(cè)試電路,以及編程和讀出電路,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,隨后進(jìn)行版圖的設(shè)計(jì),流片后進(jìn)行了封裝測(cè)試驗(yàn)證。論文在研究國內(nèi)外多種反熔絲單元的基礎(chǔ)上,采用了與商用CMOS工藝兼容的新型柵氧化層反熔絲,設(shè)計(jì)了1T1
6、C的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的反熔絲單元擊穿后電阻一致性好,且電阻較小。為方便全電路的快速數(shù)字化仿真,對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行了建模和簡單仿真。在外圍電路的設(shè)計(jì)上,考慮到芯片的產(chǎn)品化,首先設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)器的ESD防護(hù)結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)陣列和多級(jí)的譯碼結(jié)構(gòu);為了方便產(chǎn)品的出廠測(cè)試,存儲(chǔ)陣列增加了冗余測(cè)試電路,實(shí)現(xiàn)了OTP存儲(chǔ)器出廠的可測(cè)試性。在編程電路中,設(shè)計(jì)了兩級(jí)電荷泵電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)部編程高壓的控制,避免了對(duì)未選中單元的誤編程。在讀出電路中,設(shè)計(jì)了靈敏放大器和兩級(jí)DICE鎖存器,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)穩(wěn)定而正確的讀出。對(duì)冗余測(cè)試電路、編程電路和讀出電路等各個(gè)功能模塊運(yùn)用SPEC
7、TRE工具進(jìn)行了模擬仿真驗(yàn)證。為了快速實(shí)現(xiàn)全電路的功能驗(yàn)證,通過將電路模塊用Verilog代碼替換,借助AMS仿真工具進(jìn)行了全電路的快速功能驗(yàn)證。功能驗(yàn)證后,為了保證電路功能的精確,對(duì)全電路進(jìn)行了Finesim模擬仿真,完成電路最終的設(shè)計(jì)。電路設(shè)計(jì)完成后,進(jìn)行了版圖的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),介紹了版圖的布局布線,以及版圖中采用的抗輻照加固措施。運(yùn)用Calibre工具對(duì)版圖進(jìn)行了DRC和LVS的檢查驗(yàn)證,隨后進(jìn)行了寄生參數(shù)提取和后仿真,最終導(dǎo)出GDSII文件發(fā)送給Foundry進(jìn)行流片。最后,對(duì)實(shí)際流片后的芯片進(jìn)行了封裝與測(cè)試,測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了芯片讀寫功能的正確性,并
8、驗(yàn)證了存儲(chǔ)容量的大小滿足設(shè)計(jì)的指標(biāo)。關(guān)鍵詞:反熔絲OTP存儲(chǔ)器,電路設(shè)計(jì)與仿真,版圖設(shè)計(jì),封裝